Thermokoppel kleuren

Waarom hebben thermokoppels kleurcodes?

Een thermokoppel bestaat uit twee draden van verschillende metalen die op het meetpunt aan elkaar zijn verbonden. Welke metalen dat zijn, bepaalt het type, en daarmee het meetbereik en de toepassing. De kleurcodering maakt twee dingen in één oogopslag duidelijk: om welk thermokoppeltype het gaat, en welke draad de positieve en welke de negatieve is.

Dat is geen detail. Sluit je de draden verkeerd om aan, dan meet je regelaar de verkeerde kant op. En verwar je het type, dan reken je met de verkeerde meetcurve en klopt je temperatuur niet. Een correcte identificatie via de kleur voorkomt dus meetfouten en verkeerde aansluitingen, juist in installaties waar snel geschakeld moet worden.

De belangrijkste kleurcodenormen voor thermokoppels

Er zijn wereldwijd verschillende kleurcodenormen in gebruik. Voordat je een kleur kunt lezen, moet je dus weten welke norm geldt. Drie kom je in de praktijk het vaakst tegen.

IEC 60584-3 (Europa en Nederland)

In Nederland en de rest van Europa geldt de IEC-norm (IEC 60584-3, in de praktijk vaak kortweg IEC genoemd). De vuistregel is simpel: de negatieve draad is altijd wit. De positieve draad heeft een kleur die per type verschilt, en de buitenmantel volgt diezelfde kleur.

Alleen bij intrinsiek veilige uitvoeringen, bedoeld voor explosiegevaarlijke omgevingen, is de buitenmantel altijd blauw, ongeacht het type. Die blauwe mantel is daarmee een signaal op zich: zie je blauw, dan heb je een intrinsiek veilige kabel voor je.

ANSI MC96.1 (Verenigde Staten)

In de Verenigde Staten en Australië wordt de ANSI-norm gebruikt. Daar geldt precies het omgekeerde ezelsbruggetje: de negatieve draad is altijd rood. Dat is verwarrend, want in gewone elektrotechniek staat rood juist voor de plus. Op machines van Amerikaanse makelij let je hier dus extra op.

Oudere normen (DIN en BS)

Op oudere installaties kom je soms verouderde normen tegen, en juist daar ontstaat verwarring. De Duitse DIN 43710 (voor de types L en U) is in 1994 teruggetrokken, maar nog volop in gebruik in bestaande machines. Onder die norm heeft een type L thermokoppel een rode plusdraad en een blauwe mindraad. Wil je meer weten over dit DIN-type, bekijk dan de pagina over type L.

De oude Britse norm BS 1843 duikt ook nog op, met weer andere kleuren: een type J heeft daar een gele plus en een blauwe min, terwijl een type K een bruine plus en een blauwe min heeft. En Japanse machines, zoals oudere spuitgiet- of CNC-systemen, volgen vaak de JIS-norm met opnieuw afwijkende kleuren. Voor een werkplaats die met geïmporteerde of oudere machines werkt, is dit een reële bron van verwarring.

De praktische les is steeds dezelfde: kleur is een eerste aanwijzing, maar bij oude of geïmporteerde machines is de typeaanduiding op de sensor of in de documentatie altijd leidend, niet de kleur alleen.

Kleuren per thermokoppel type

De onderstaande tabel zet de meestgebruikte thermokoppel types op een rij, met hun materiaal, het indicatieve temperatuurbereik en de kleurcodering volgens de IEC- en de ANSI-norm. Onthoud bij het lezen: bij IEC is de minpool wit, bij ANSI is de minpool rood.

* De ANSI-norm stelt voor type B geen eenduidige kleur voor de meetdraad vast. Temperatuurbereiken zijn indicatief en afhankelijk van uitvoering, draaddikte en omgeving.

In Nederland kom je veruit het vaakst de IEC-codering tegen. Een veelgebruikt type als type K herken je aan de groene plusdraad, terwijl type J een zwarte plusdraad heeft. Voor de hoge temperaturen, zoals bij type S, geldt oranje aan de pluszijde.

Kleurcodes op extensie- en compensatiekabels

De kleurcodering houdt niet op bij het thermokoppel zelf. Ook de kabel die het signaal verlengt draagt dezelfde kleuren, zodat je meteen ziet bij welk type de kabel hoort. De regel blijft gelijk: bij IEC is de minader wit, bij ANSI rood, en de positieve ader houdt de typekleur. Een groene verlengkabel hoort dus bij type K, een zwarte bij type J.

Naast de kleur staat op verlengkabels een extra letter die het kabeltype aanduidt. Een X staat voor een extensiekabel (zoals KX of JX), een C voor een compensatiekabel (zoals KCA of KCB). De kleur blijft daarbij die van het thermokoppeltype, dus je leest aan de kleur en de letter samen af om welke kabel het gaat. Wil je weten wat het verschil tussen deze kabelsoorten precies inhoudt en wanneer je welke kiest, lees dan de pagina over thermokoppel kabels.

Snel het type en de polariteit herkennen

Sta je voor een kast met onbekende thermokoppeldraden? Met een paar stappen kom je er meestal uit:

• kijk eerst naar de negatieve draad: is die wit, dan volg je de IEC-norm; is die rood, dan is het de ANSI-norm;
• lees daarna pas de kleur van de positieve draad, want diezelfde kleur betekent in een andere norm iets anders;
• controleer waar mogelijk de typeaanduiding op de sensor of in de documentatie, want kleur alleen geeft nooit honderd procent zekerheid;

Met deze volgorde voorkom je dat je een kleur uit de verkeerde norm leest.

Naast de kleur helpen nog twee kenmerken bij het identificeren. Het magnetisme van de draden verschilt per type: bij een type J is de positieve ijzerader duidelijk magnetisch, terwijl bij een type K juist de negatieve alumel-ader licht magnetisch is en de positieve chromel-ader niet.

Een eenvoudige magneet geeft zo extra zekerheid, vooral wanneer de kleurcodering verbleekt is. Ook de mantel en de connector helpen: bij de IEC-norm hebben de buitenmantel en de gekleurde stekker dezelfde kleur als de positieve ader, zodat je het type vaak al van een afstand kunt inschatten.

Veelgemaakte fouten met thermokoppel kleuren

Bij het aansluiten van thermokoppels gaat het vaak op dezelfde punten mis:

• Rood aansluiten op de plus: logisch vanuit gewone elektra, maar in de ANSI-norm is rood juist de minpool
• Een witte draad verkeerd interpreteren: wit kan de pluspool van een ANSI type J zijn, of de minpool van elk IEC-thermokoppel
• De polariteit omdraaien: dan loopt de meetwaarde de verkeerde kant op, en kan een regelaar gaan bijsturen terwijl dat niet nodig is
• Alleen op kleur vertrouwen bij oude machines: waar verouderde of verbleekte codering tot verwarring leidt

Een verkeerde aansluiting is meestal snel gevonden: zie je dat de werkelijke temperatuur stijgt, terwijl de uitlezing daalt? Dan is de polariteit waarschijnlijk omgekeerd.

Twijfel je over het type of de aansluiting?

Kom je er niet uit welk type thermokoppel je hebt, of twijfel je over de juiste aansluiting op je temperatuurregelaar? Leg de sensor en de bekabeling dan voor aan een specialist. Een korte check vooraf is altijd sneller dan een meetfout achteraf opsporen.